Модернизация модулей коммутации линии линейного коммутатора

Существуют разные концепции применения ИТ на машиностроительных и сходных с ними по характеру производствах. Описанное ниже решение является собственной разработкой российской компании CSoft. В основу предлагаемой методологии и соответствующего программного обеспечения положен более чем 15-летний успешный опыт разработки и внедрения информационных систем для подготовки и управления производством на машиностроительных, приборостроительных, ремонтно-механических и других предприятиях. Основная концепция предлагаемого решения -сквозная информационная система, когда все участники процесса работают в физически единой информационной среде, максимально используют необходимые данные в электронном виде. Практический опыт внедрения этой методологии показал, что при соответствующей реорганизации бизнес-процессов предприятия применение решений от CSoft позволяет за сравнительно короткое время добиться кардинального повышения эффективности процесса подготовки производства. То есть, не увеличивая численность персонала, сократить цикл "проектирование-производство", снизить издержки, связанные с ошибками и недостаточной информационной обеспеченностью, упорядочить и сделать подконтрольным процесс проведения изменений, сократить общее количество электронных и бумажных документов, уменьшить число согласований, обеспечить скоординированную работу конструкторских, технологических, плановых и производственных служб предприятия.

Функциональные возможности

TechnologiCS является открытой, легко настраиваемой (при необходимости -- модифицируемой) средой, предназначенной для информационной поддержки процессов конструкторско-технологической и технической подготовки производства, планирования и управления производством, управления обеспеченностью производства материалами и другими ресурсами. Физически единая система TecnologiCS логически может быть разделена на следующие модули:

Управление нормативно-справочной информацией

Ведение электронных справочников для проектирования изделий и техпроцессов, ведение справочников покупных и комплектующих изделий, имеющегося инструмента, оснастки, оборудования и т.д. Классификация и структуризация информации, мощная универсальная поисковая система.

Управление информацией об изделиях

Подсистема ведения конструкторских спецификаций и работы с составом и структурой изделий.

Управление документами

Подсистема электронного архива и технического документооборота. Предназначена для организации централизованного защищенного хранения технической документации в электронном виде, обеспечения возможности коллективной работы с ней, распределения прав доступа и управления состоянием электронных документов.

Технологическая подготовка, нормирование

Разработка технологических процессов, расчет норм расхода материалов, нормирование трудоемкости. Выпуск технологической и сводной документации.

Планирование и производство

Ведение портфеля заказов, формирование производственной программы, управление изменениями в производственной программе, расчет необходимых для изготовления ресурсов (материалы, трудоемкость и т.д.), контроль фактического изготовления, учет, предоставление сводных данных о текущем состоянии производства в различных разрезах.

Складской учет

Учет поступления, перемещения, выдачи и списания материальных ресурсов. Учет в натуральных единицах измерения и в учетных ценах. Возможность партионного и номерного (по серийным номерам) учета. Контроль остатков по складам, по работникам, по партиям, по серийным номерам.

Управление состояниями

Планирование и учет фактически выполненных работ связанных с конкретными экземплярами номенклатуры. Используется для планирования и учета ремонтов оборудования, выпущенной продукции и подобных задач.

TechnologiCS -- открытая система. При необходимости, возможна глубокая настройка под специфические требования конкретного предприятия или для интеграции с другими программными продуктами и системами. Для этого:

· имеется возможность разрабатывать собственные функции внутри TechnologiCS с использованием Microsoft VB Script;

· имеются штатные функции импорта (обеспечивают возможность начального наполнения БД) и экспорта (для передачи данных во внешние приложения) данных;

· большой набор API-функций позволяет разрабатывать: собственные приложения и пользовательские интерфейсы для работы с TechnologiCS, программы-интерфейсы для интеграции TechnologiCS с внешними приложениями, а также обеспечивает возможность напрямую обращаться к БД TechnologiCS из внешних приложений;

· средства для создания отчетов позволяют не только самостоятельно настраивать бланки и комплекты документов различной сложности и назначения, но и широко использовать возможности программных пакетов семейства Microsoft Office (представление данных в виде графиков и гистограмм, обработка информации внешними приложениями, применение скриптов и т.д.).

В то же время, благодаря системе обновлений TechnologiCS предприятия могут при желании переходить на новую версию ПО в течение нескольких часов, независимо от количества установленных клиентских мест, полностью сохраняя при этом все собственные настройки БД, функции, работоспособность созданных приложений и интерфейсов.

Технически система реализована по технологии "клиент-сервер". Сервер БД функционирует под управлением СУБД MS SQL или Interbase. И клиентские места, и сервер TechnologiCS нетребовательны к аппаратным ресурсам. Даже при большом числе одновременно работающих пользователей не создается большого сетевого трафика. Пример из практики: при работе с большими объемами данных (более 200 000 конструкторских спецификаций и технологических процессов) и большом (более 300) количестве одновременных подключений система устойчиво функционирует в локальной сети пропускной способностью 100 Mbit на персональных компьютерах "офисного" класса.

2.3 Технологическая подготовка производства

Технолог выбирает в системе нужную деталь (узел) и переходит в режим редактирования ее технологического процесса. При выборе детали для работы возможны различные варианты:

· выбор детали (узла) непосредственно в БД системы (с использованием классификатора и средств поиска);

· выбор детали из спецификации или из режима отображения структуры (дерева) изделия;

· деталь может быть помещена на рабочий стол конкретному исполнителю (например, его руководителем) с соответствующими комментариями. В этом случае технолог выбирает деталь для работы из тех, что уже лежат у него на рабочем столе;

· из задания, сформированного с использованием подсистемы документооборота. В таком случае технолог получает электронный документ-задание, содержащий ссылку на деталь в БД, для которой необходимо разработать (отредактировать/проверить) технологический процесс.

Какой именно способ использовать в реальной работе -- зависит от принятого на конкретном предприятии порядка проведения ТПП с использованием TechnologiCS.

Прежде чем коснуться непосредственно процедуры разработки ТП, отметим некоторые особенности работы с электронными технологическими процессами в системе TechnologiCS.

Электронный ТП в системе TechnologiCS является не просто документом или файлом -- в первую очередь это структурированное описание процесса изготовления соответствующей детали (узла) с указанием последовательности и места выполнения технологических операций, применяемого оборудования и средств оснащения, необходимых материалов и норм их расхода, трудоемкости. С одной стороны, электронный ТП служит основой для автоматического формирования различных описывающих его документов (комплектов документов), а с другой -- для планирования и контроля производственного процесса.

В ТП содержится следующая основная информация: маршрут прохождения детали по цехам, материал заготовки, последовательность операций с указанием оборудования, выполняемых технологических переходов, необходимого инструмента и оснастки. На небольшом предприятии или в маленьком технологическом бюро и разработка ТП, и нормирование могут выполняться одним специалистом. На крупных заводах разработкой маршрута обычно занимается один отдел, материальным нормированием -- другой, непосредственно разработкой операционного ТП и подготовкой основной технологической документации -- третий, а нормированием трудоемкости -- четвертый. Система TechnologiCS поддерживает различные способы организации работы с электронным ТП, определяемые принятым на предприятии порядком проведения ТПП.

Насколько детально описывается в электронном виде технологический процесс, также зависит от требований конкретного предприятия и определяется в основном:

· требованиями к выпускаемой технологической документации;

· требованиями к полноте информации, которая заносится в систему на стадии технологической подготовки, с точки зрения дальнейшего использования электронных ТП для задач планирования и управления производством.

Заключение

Гибкость, большие функциональные возможности, встроенные средства для развития и модификации системы позволяют внедрять программу поэтапно, а также эффективно использовать ее совместно со специализированными программными продуктами (например, различными САПР).

Как и любое программное обеспечение, TechnologiCS предназначен для повышения эффективности работы, причем не только отдельных специалистов или служб, но и, что главное, предприятия в целом.

TechnologiCS - это современная единая электронная среда для совместной работы специалистов и подразделений предприятия, которые обеспечивают решение главной задачи: выпуск продукции. Система позволяет организовать на качественно новом уровне скоординированную работу конструкторов, технологов, нормировщиков, планово-экономической и производственно-диспетчерской службы, материально-технического снабжения, цеховых диспетчеров, технологов, вплоть до мастеров. Являясь ядром, обеспечивающим непрерывность информационного сопровождения процессов от разработки конструкции изделия до контроля его изготовления, TechnologiCS может органично дополняться встроенными модулями для автоматизации решения конкретных инженерных задач и сторонними специализированными приложениями (CAD/CAM/CAE-системами, расчетными модулями и программами и т.п.).

Идеология системы TechnologiCS предполагает активное использование электронных данных в единой информационной среде, а это означает:

· коллективную работу (в режиме реального времени) множества пользователей из различных служб с одной и той же или тесно взаимосвязанной информацией;

· использование единожды введенной информации о деталях, изделиях, материалах, технологических операциях и т.д. на всех стадиях производственного процесса - от разработки изделия до контроля его изготовления;

· возможность по-новому, намного более эффективно использовать техническую информацию не только в виде документов, но и в различных ее представлениях на экране и на бумаге - в виде сводных и детальных отчетов, диаграмм, таблиц и т.д.

Чтобы обеспечить все перечисленные возможности и при этом максимально сократить количество возможных ошибок, устранить необязательные проверки и согласования, упростить проведение изменений, пользователи системы работают с физически одной и той же базой данных нормативно-технической информации. Это набор электронных справочников, описывающих конкретное предприятие. Здесь собрана информация о том, какое оборудование имеется на предприятии, какие материалы используются, какой можно применять инструмент, какая имеется оснастка (в том числе собственного изготовления), какие применяются стандартные и покупные изделия. Электронные справочники могут содержать не только номенклатуру, но и всевозможные характеристики и параметры станков, инструмента, материалов, графические изображения, трехмерные модели и т.д.

Таким образом, главные отличия TechnologiCS -- процессно-ориентированная идеология и полнота функциональных возможностей системы. Задачи конструкторско-технологической подготовки, планирования, снабжения и управления производством рассматриваются не по отдельности, а как единый процесс, направленный на выпуск и совершенствование продукции. Возможности TechnologiCS позволяют работать в одной общей среде всем основным участникам процесса: от конструктора, который разрабатывает спецификацию изделия, до мастера, контролирующего процесс изготовления деталей непосредственно в цехе. В результате использование системы открывает возможность не просто компьютеризировать работу отдельных служб, а реорганизовать ее, сделать более эффективной, скоординированной, организованной на самом современном уровне [12].

3. Организационно-экономический раздел

Введение.

Новое или модернизированное устройство (прибор) будет находиться на уровне современной техники, если оно удовлетворяет не только эксплуатационным требованиям, но и требованиям технологичности конструкции, т.е. экономичности его изготовления в данных производственных условиях.

Важнейшими факторами, определяющими технологичность конструкции, являются:

· количество деталей в конструкции и их соотношение по конструктивному назначению;

· конструктивные формы деталей;

· степень использования в конструкции стандартных деталей и деталей из ранее выпущенных конструкций;

· количество применяемых марок и типоразмеров материалов и их расход на изделие;

· рациональное расчленение изделия на узлы и другие сборочные единицы.

Количественное соотношение деталей в конструкции или электрической схеме по их конструктивному назначению является важнейшим фактором технологичности, т.к. определяет экономичность конструктивной и пространственной компоновки изделий.

Экономичность конструкции можно повысить, если уменьшить общее количество деталей (элементов) в ней.

В создание РЭА, ее эксплуатацию, поддержание в рабочем состоянии и проч. вкладывается живой и овеществленный труд. В своей совокупности затраты труда образуют стоимостное свойство машины - ее экономичность. Показателем экономичности РЭА, может служить сумма затрат на проектирование, изготовление, реализацию, эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонты, утилизацию.

Задача конструктора состоит в том, чтобы функциональные требования к РЭА оптимальным образом согласовались с её экономическими характеристиками.

В данном разделе дипломного проекта необходимо выполнить расчет сметы затрат на научно-исследовательскую разработку и расчет себестоимости опытного образца модулей коммутации линии. Модуль коммутации линии НГТУ.468345.110 состоит из платы с радиоэлементами и лицевой панели, прикрепленной к плате винтами. В модуле НГТУ.468345.110-01 присутствует также верхняя плата, прикрепленная к нижней винтами при помощи втулки. Эти модули в дальнейшем устанавливаются в корпус линейного коммутатора по направляющим. При этом передняя панель крепится к корпусу нетеряющимися винтами, а вилка, установленная на модуле соединяется с розеткой на кросс-плате коммутатора.

3.1 Расчет плановой себестоимости проведения НИР

Целью планирования себестоимости проведения НИР является экономически обоснованное определение величины затрат на её выполнение. В плановую себестоимость НИР включаются все затраты, связанные с её выполнением, независимо от источника их финансирования. Определение затрат на НИР производится путём составления калькуляции плановой себестоимости. Она является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учёт затрат на выполнение НИР.

Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР составляется по следующим статьям затрат:

· материалы;

· спецоборудование для научных (экспериментальных) работ;

· основная заработная плата;

· дополнительная заработная плата;

· единый социальный налог;

· прочие прямые расходы.

1. Материалы.

На статью «Материалы» относятся затраты на сырьё, основные и вспомогательные материалы и комплектующие изделия, необходимые для выполнения конкретной НИР (за вычетом обратных отходов).

Таблица 3.1.1. Расчет затрат по статье «Материалы»

Материалы и другие материальные ресурсы	Единица измерения	Количество	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Бумага	Лист А4, шт	500	0,30	150
Набор канц. товаров	1 комплект	2	30	60
Картридж для принтера	шт.	2	280	560
Итого:	770

2. Спецоборудование для научных работ.

На статью «Спецоборудование для научных (экспериментальных) работ» относятся затраты на приобретение или изготовление специальных приборов, стендов, аппаратов и другого специального оборудования, необходимого для выполнения конкретной НИР.

Для разработки документации понадобятся 1 компьютер и 3 принтера (разных форматов). В течение 4 месяцев инженер-конструктор и технолог будет заниматься разработкой конструкторских и технологических документов, предназначенных для изготовления опытного образца.

Затраты на эксплуатацию комплекса технических средств (КТС) без учёта зарплаты персонала включают затраты на электроэнергию и затраты на материалы.

Таблица 3.1.2. Расчет затрат по статье «спецоборудование для научных работ»

Спецоборудование	Кол-во, шт	Цена за 1 день аренды, руб	Кол-во дней, шт	Сумма, руб
Компьютер	1	500	87	43500
Принтер	3	30	22	1980
Итого:	45480

Норма расхода электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении, необходимой для работы КТС, определяется по формуле:

Нэн = Мдв *Тштк, где

Мдв - выходная мощность КТС;

Тштк - время работы КТС.

Мощность, потребляемая каждым компьютером равна 150 Вт, принтером - 60 Вт, следовательно:

Норма расхода Нэн = (150Вт8ч)87+(60Вт8ч)22 = 114,9 кВт*ч.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

где НЭН - норма расхода энергии;

СЭН - стоимость единицы энергии (1кВч = 1,55 руб. для предприятий)

ЗЭН = 114,91,55 = 178 руб.

Итого: 45480 + 178 = 45658 руб.

3. Основная заработная плата производственного персонала.

К статье «Основная заработная плата» относится основная заработная плата научных сотрудников, инженерно-технических работников, лаборантов, чертёжников и рабочих, непосредственно занятых выполнением конкретной НИР, а также заработная плата работников нештатного состава, привлекаемых к её выполнению. Размер основной заработной платы устанавливается, исходя из численности различных категорий исполнителей, трудоёмкости, затрачиваемой ими на выполнение отдельных видов работ, и их средней заработной платы (ставки) за один рабочий день. Расчёт фонда оплаты труда производится, исходя из длительности этапов проведения НИР и состава рабочей группы при проведении каждого этапа. Расчёт длительности этапов проведения НИР происходит по установленным нормативам трудоёмкости НИР или по примерному соотношению продолжительности этапов НИР. Численность и состав группы специалистов, привлекаемых для выполнения каждого этапа, определяется с учётом сложности предстоящих работ руководителем разработки.

Исходными данными для расчёта является трудоёмкость отдельных видов работ по категориям работающих таблицы 3.2.3.

Таблица 3.1.3. Этапы НИР и их трудоемкость

Этап НИР	Должность исполнителя	Трудоемкость, чел/час
Анализ ТЗ	Ведущий инженер	50
Подготовка справочных данных	Инженер	40
Разработка электрической схемы	Инженер	110
Разработка пакета КД	Инженер-конструктор, технолог	700
Изготовление печатных плат	Инженер	40
Выполнение электромонтажа	Монтажник	130
Изготовление макета	Инженер	150
Испытание макета	Инженер	80
Отладка макета	Инженер	70
Отладка КД	Инженер	110
Итого:	1480

Для определения основной заработной платы на НИР принимаем: среднее количество рабочих дней в месяце - 22 рабочих дня;

продолжительность рабочего дня - 8 часов.

Основная заработная плата вычисляется:

где ЗП - основная заработная плата производственного персонала по НИР;

q - число профессиональных групп исполнителей;

Сi - усреднённая часовая тарифная ставка заработной платы одного работника профессиональной группы, руб./час;

Ti - нормативное время каждой профессиональной группы на выполнение своей работы во всей НИР.

Перечень профессиональных групп исполнителей НИР, усреднённые часовые ставки заработной платы работников каждой группы и коэффициенты, соответствующие удельному весу каждой профессиональной группы в трудоёмкости НИР, представлены в таблице 3.2.4:

Таблица 3.1.4. Усредненные часовые ставки исполнителей НИР.

Группы исполнителей НИР	Часовая ставка, руб/час	Трудоемкость, чел/час	Удельный вес трудозатрат в трудоемкости НИР
Ведущий инженер	80	50	0,03
Инженер	50	600	0,41
Инженер-конструктор, технолог	60	700	0,47
Монтажник	50	130	0,09

Таблица 3.1.5. Расчет основной заработной платы.

Этап НИР	Должность исполнителя	Часовая ставка, руб/час	Трудоемкость, чел/час	Всего, руб
Анализ ТЗ	Ведущий инженер	80	50	4000
Подготовка справочных данных	Инженер	50	40	2000
Разработка электрической схемы	Инженер	50	110	5500
Разработка пакета КД	Инженер-конструктор, технолог	60	700	42000
Изготовление печатных плат	Инженер	50	40	2000
Выполнение электромонтажа	Монтажник	50	130	6500
Изготовление макета	Инженер	50	150	7500
Испытание макета	Инженер	50	80	4000
Отладка макета	Инженер	50	70	3500
Отладка КД	Инженер	50	110	5500
Итого:	1480	82500

4. Дополнительная заработная плата.

На статью «Дополнительная заработная плата» относятся выплаты, предусмотренные законодательством за непроработанное время: оплата очередных и дополнительных отпусков, оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей, выплаты вознаграждений за выслугу лет и др. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР, определяется в процентах от их основной заработной платы. В научных учреждениях этот размер составляет примерно 10-12% от основной.

Получаем: 825000,12 = 9900 руб.

5. Единый социальный налог.

На статью «Единый социальный налог» относятся отчисления на оплату перерывов в работе по временной нетрудоспособности. Размер отчислений на социальное страхование определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР. В научных учреждениях отчисления на социальное страхование составляет 26% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Получаем: (82500 + 9900)*0,26 = 24024 руб.

6. Прочие прямые расходы.

К ним относятся расходы на приобретение и подготовку материалов специальной научно-технической информации, оплата всех видов услуг связи, расходы на приобретение литературы, оплата услуг страховой и пожарной охраны, налоги, сборы, расходы по подготовке научных кадров. Прочие прямые расходы принимают равными 10% от основной заработной платы.

Получаем: 82500*0,1 = 8250 руб.

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется калькуляция плановой себестоимости в целом по НИР по форме приведённой в таблице 3.1.6 [13]:

Таблица 3.1.6. Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР.

Статья затрат	Сумма , руб
1. Материалы	770
2. Спецоборудование для специальных работ	45658
3. Основная заработная плата	82500
4. Дополнительная заработная плата	9900
5. Единый социальный налог	24024
6. Прочие прямые расходы	8250
Итого:	171102

3.2 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.110.

Себестоимость опытного образца складывается из расходов по статьям:

· материалы;

· покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты;

· основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих;

· отчисления на единый социальный налог;

· расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

· цеховые расходы;

· общезаводские расходы;

· внепроизводственные расходы.

1. Основные и вспомогательные материалы.

В этой статье учитываются все затраты на основные и вспомогательные материалы, используемые при разработке. Цены берутся без НДС.

Таблица 3.2.1. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы.

Наименование материалов	Ед. изм.	Кол.	Цена ед., руб.	Сумма, руб.
Проволока ММ-0,5	м	0,1	280,00	0,28
Пластмассовые стержни, листы
Полиэтилен высокого давления 15803-020	кг	0,005	184,80	0,92
Стержень эбонит Б-12	кг	0,002	150,00	0,30
Стеклотекстолит СФ-2-50Г-1,5 1кл	кг	0,06	184,80	11,09
Текстолит ПТК-1,5 сорт 1	кг	0,0003	117,90	0,04
Трубки
Трубка 305 ТВ-40 3,0, белая, 1 сорт	м	1	0,79	0,79
Трубка 305 ТВ-40 10,0 белая, 1 сорт	м	0,027	3,70	0,10
Материалы текстильные
Лакоткань ЛКМ-105-0,10 1с	м2	0,002	93,60	0,19
Лакоткань ЛКМ-105-0,15 1с	м2	0,0001	95,00	0,01
Нитки капроновые 13 КрП	м	0,15	0,10	0,02
Провода
Провод МГТФ 0,12	м	2,95	10,37	30,59
Провод ПЭТВ-1 0,16	кг	0,735	58,64	43,10
Прочие материалы
Лак УР-231 УХЛ2	кг	0,1	113,7	11,37
Лак АК-113 УХЛ1,2	кг	0,05	90,10	4,51
Припой ПОС-61	кг	0,02	316,54	6,33
Клей БФ-4	кг	0,006	119,00	0,71
Краска МКЭ черная	кг	0,03	35,00	1,05
Краска ЧМК-М-50 черная	кг	0,01	102,00	1,02
Эмаль ПФ-115 черная	кг	0,002	47,30	0,09
Герметик УТ-32	кг	0,002	41,52	0,08
Итого:				112,59

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Таблица 3.2.2. Расчет затрат на комплектующие изделия и полуфабрикаты

Наименование	Кол-во, шт	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Резонаторы
РГ-05-14ГВ 4608К-МА-В	1	23,10	23,10
Конденсаторы
К10-17-в-М47-22 пФ±10%	2	16,80	33,6
К10-17-в-Н90-0,1 мкФ	2	9,71	19,42
К50-29-16В-220 мкФ	1	9,00	9,00
Микросхемы
5559ИН2Т	1	1670,88	1670,88
ATmega8515-16AI	1	110,00	110,00
ULN2803A	3	23,92	71,76
Реле
HFD2 / 012 M L2 Nil	6	26,68	160,08
Резисторы
С2-33Н-0,125-330 Ом ±5%-А-Д-В	2	0,12	0,24
С2-33Н-0,5-150 Ом ±5%-А-Д-В	1	0,30	0,30
С2-33Н-0,5-604 Ом ±1%-А-Г-В	1	1,00	1,00
Кнопки
Кнопка малогабаритная КМ1-1	2	40,00	80,00
Полупроводниковые изделия
Индикатор единичный 3Л341Б	2	7,00	14,00
Присоединительные изделия
Вилка DIN 41612C	1	40,56	40,56
Гнездо ГИ4	2	9,60	19,20
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (четыре пары звеньев)	1	0,23	0,23
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (три пары звеньев)	1	0,23	0,23
Крепежные изделия
Винт В.М2,5 - 6g x 10.36.013	2	0,85	1,7
Винт 2,5 x 6.01.019	18	0,85	15,3
Гайка М2,5 - 6Н.5.013	2	0,59	1,18
Шайба А.2,5.04.013	20	0,43	8,6
Герконы
МКА - 40142 гр.А (МДС 50-130А)	9	260,00	2340,00
Прочие изделия
PLUG-IN-UNIT2 3U 6HP AN/CR 20818-020	1	351,00	351,00
Итого:	4971,38

3. Основная заработная плата производственных рабочих.

Таблица 3.2.3. Основная заработная плата производственных рабочих

Вид работ	Средний разряд рабочих	Норма времени, ч	Часовая ставка, руб	Тарифная часовая плата, руб
Заготовительные	4	8	41,47	331,76
Слесарные	4	8	44,8	358,4
Изготовление плат	5	8	44,8	358,4
Монтажные	5	8	41,47	331,76
Сборочные	5	8	44,8	358,4
Наладочные	5	8	41,47	331,76
Итого:	2070,48

4. Дополнительная заработная плата рабочих.

Для производственных рабочих дополнительная заработная плата составляет 15% от основной заработной платы.

Итого: 0,15*2070,48=310,57

5. Единый социальный налог.

26% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Итого: 0,26*(2070,48+310,57)=619,07

6. Цеховые расходы.

150% от основной заработной платы.

Итого: 1,5*2070,48=3105,72

7. Общезаводские расходы.

120% от основной заработной платы.

Итого: 1,2*2070,48=2484,58

8. Внепроизводственные расходы.

5% от суммы первых 7 пунктов.

Итого: 0,05*13674,39=683,72

Таблица 3.2.4. Калькуляция себестоимости модуля коммутации линии

Статья затрат	Сумма, руб
1. Сырье и материалы	112,59
2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты	4971,38
3. Основная ЗП	2070,48
4. Дополнительная ЗП	310,57
5. Единый социальный налог	619,07
6. Цеховые расходы	3105,72
7. Общезаводские расходы	2484,58
8. Внепроизводственные расходы	683,72
Итого:	14358,11

3.3 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.110-01.

Для данного образца значения пунктов 3 - 7 будут такими же. Рассмотрим пункты 1, 2 и 8:

1. Основные и вспомогательные материалы.

Таблица 3.3.1. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы

Наименование материалов	Ед. изм.	Кол.	Цена ед., руб.	Сумма, руб.
Шестигранник	кг	0,004	27,30	0,11
Проволока ММ-0,5	м	0,2	280,00	0,56
Пластмассовые стержни, листы
Полиэтилен высокого давления 15803-020	кг	0,005	184,80	0,92
Стержень эбонит Б-12	кг	0,002	150,00	0,30
Стеклотекстолит СФ-2-50Г-1,5 1кл	кг	0,108	184,80	19,96
Текстолит ПТК-1,5 сорт 1	кг	0,0003	117,90	0,04
Трубки
Трубка 305 ТВ-40 3,0, белая, 1 сорт	м	1	0,79	0,79
Трубка 305 ТВ-40 10,0 белая, 1 сорт	м	0,027	3,70	0,10
Материалы текстильные
Лакоткань ЛКМ-105-0,10 1с	м2	0,002	93,60	0,19
Лакоткань ЛКМ-105-0,15 1с	м2	0,0001	95,00	0,01
Нитки капроновые 13 КрП	м	0,15	0,10	0,02
Провода
Провод МГТФ 0,12	м	5,15	10,37	53,41
Провод ПЭТВ-1 0,16	кг	0,735	58,64	43,10
Прочие материалы
Лак УР-231 УХЛ2	кг	0,1	113,7	11,37
Лак АК-113 УХЛ1,2	кг	0,05	90,10	4,51
Припой ПОС-61	кг	0,02	316,54	6,33
Клей БФ-4	кг	0,006	119,00	0,71
Краска МКЭ черная	кг	0,03	35,00	1,05
Краска ЧМК-М-50 черная	кг	0,01	102,00	1,02
Эмаль ПФ-115 черная	кг	0,002	47,30	0,09
Герметик УТ-32	кг	0,002	41,52	0,08
Итого:				144,85

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Таблица 3.3.2. Расчет затрат на комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Наименование	Кол-во, шт	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Резонаторы
РГ-05-14ГВ 4608К-МА-В	1	23,10	23,10
Конденсаторы
К10-17-в-М47-22 пФ±10%	2	16,80	33,6
К10-17-в-Н90-0,1 мкФ	2	9,71	19,42
К50-29-16В-220 мкФ	1	9,00	9,00
Микросхемы
5559ИН2Т	1	1670,88	1670,88
ATmega8515-16AI	1	110,00	110,00
ULN2803A	3	23,92	71,76
Резисторы
С2-33Н-0,125-330 Ом ±5%-А-Д-В	2	0,12	0,24
С2-33Н-0,5-150 Ом ±5%-А-Д-В	1	0,30	0,30
С2-33Н-0,5-604 Ом ±1%-А-Г-В	1	1,00	1,00
Кнопки
Кнопка малогабаритная КМ1-1	2	40,00	80,00
Полупроводниковые изделия
Индикатор единичный 3Л341Б	2	7,00	14,00
Присоединительные изделия
Вилка СНП322-64асВ П3 1л-В	1	46,00	46,00
Гнездо ГИ4	2	9,60	19,20
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (четыре пары звеньев)	1	0,23	0,23
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (три пары звеньев)	1	0,23	0,23
Крепежные изделия
Винт В.М2,5 - 6g x 10.36.013	2	0,85	1,7
Винт В.М3 - 6g x 6.36.016	8	1,00	8,00
Винт 2,5 x 6.01.019	34	0,85	28,9
Гайка М2,5 - 6Н.5.013	2	0,59	1,18
Шайба А.2,5.04.013	36	0,43	15,48
Шайба 3 65 Г 016	4	0,80	3,20
Шайба А.3.04.016	8	0,80	6,40
Герконы
МКА - 40142 гр.А (МДС 50-130А)	17	260,00	4420,00
Прочие изделия
PLUG-IN-UNIT2 3U 6HP AN/CR 20818-020	1	351,00	351,00
Итого:	6934,82

8. Внепроизводственные расходы.

5% от суммы первых 7 пунктов.

Итого: 0,05*15670,09=783,5

Таблица 3.3.3. Калькуляция себестоимости модуля коммутации линии.

Статья затрат	Сумма, руб
1. Сырье и материалы	144,85
2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты	6934,82
3. Основная ЗП	2070,48
4. Дополнительная ЗП	310,57
5. Единый социальный налог	619,07
6. Цеховые расходы	3105,72
7. Общезаводские расходы	2484,58
8. Внепроизводственные расходы	783,5
Итого:	16453,59

3.4 Экономический эффект для НГТУ.468345.110.

Годовой экономический эффект:

Э = С1 - С2 - 0,15*К/N = 100000-14358,11-0,15*171102/1 = 59976,59 руб.,

где С1, С2 - себестоимости старого и нового изделий;

K- смета затрат на НИР изделия;

N - число изделий в год.

3.5 Экономический эффект для НГТУ.468345.110-01.

Годовой экономический эффект:

Э = С1 - С2 - 0,15*К/N = 100000-16453,59-0,15*171102/1 = 57881,11 руб.

Из проведённого выше расчёта можно сделать вывод, что разработка и изготовление опытного образца модуля экономически целесообразны и выгодны, поскольку его полная стоимость в несколько раз дешевле существующих аналогов. Экономичность модуля по сравнению с аналогами достигается за счёт уменьшения числа покупных элементов и улучшения схемотехнического решения. За счет этого потребуется разработать меньший объём КД и ТД.

4. Раздел охраны труда

Введение

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Опасными и вредными производственными факторами называют факторы, воздействие которых на работника может привести к его травме или профессиональному заболеванию.

Для правильной организации работы по обеспечению безопасных условий труда необходимо знать опасные и вредные факторы, характерные для рассматриваемых рабочего места, профессии или производства, природу их воздействия на человека.

Опасные и вредные производственные факторы по природе их действия подразделяются в основном на определяющие безопасность условий труда и безопасность трудового процесса.

К первым относятся опасные и вредные факторы физической, химической и биологической природы действия, ко вторым -- психофизиологической природы действия.

Физические факторы подразделяются на следующие группы:

· движущиеся машины, механизмы, незащищенные подвижные элементы оборудования, перемещающееся сырье, элементы конструкций, оборудования, исходные материалы, готовая продукция, падающие предметы;

· повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, воздуха рабочей зоны, строительных конструкций;

· повышенная или пониженная влажность, подвижность воздуха, его ионизация;

· повышенное напряжение электрического тока, повышенный потенциал статического электричества;

· повышенный уровень шума, вибрации и ультразвука;

· повышенный уровень ультрафиолетовой, инфракрасной радиации, электромагнитных, радиоактивных и других излучений;

· недостаточность естественного или искусственного освещения, повышенная яркость света, пульсация светового потока;

· острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности оборудования и инструмента;

· расположение рабочих мест на значительной высоте от пола (земли).

При настройке и регулировке линейного коммутатора имеют значение преимущественно физические факторы. Рассмотрим технику безопасности при настройке и испытаниях линейного коммутатора [14].

4.1 Обеспечение мер безопасности при настройке и регулировке линейного коммутатора (КЛ)

Задачей техники безопасности является создание безопасных условий труда, полностью исключающих возможность травматизма (ушибы, ранения, ожоги, поражения электрическим током и т. п.). Причиной травматизма, как правило, являются не случайные обстоятельства, а постоянно существующие на рабочих местах факторы опасности, в отношении которых не были своевременно приняты необходимые меры по их устранению.
Большое значение в деле охраны труда работающих на производстве имеет также соблюдение требований промышленной санитарии, к числу которых относятся постоянное поддержание рабочих помещений и рабочих мест в чистоте, своевременное исключение воздействия вредных газов, пыли и шума, обеспечение заданных норм освещения, отопления и вентиляции. Мероприятия по выполнению правил техники безопасности и промышленной санитарии в значительной степени способствуют увеличению производительности труда работающих и повышению качества монтажа.

К настройке, регулировке и эксплуатации КЛ, а также к их установке могут быть допущены только те сотрудники, которые изучили правила техники безопасности (ТБ) и пожарной безопасности (ПБ), прошли собеседование или инструктаж.

Все операции по замене элементов в процессе эксплуатации КЛ должны выполняться в полностью обесточенной аппаратуре. Перед началом работ необходимо при помощи изолирующего щупа наложить переносное заземление на все детали устройства, где могут сохраняться заряды высокого напряжения.

Категорически запрещается допуск к любым работам на КЛ лиц, находящихся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

Настройка, регулировка включенного КЛ должна производиться кнопками и тумблерами, выведенными на переднюю панель. Если необходимо провести регулировку КЛ под напряжением, должны строго соблюдаться следующие правила:

· регулировка должна производиться инструментом с изолированными ручками;

· лицо, производящее регулировку, должно быть в диэлектрических перчатках и стоять на изолирующем резиновом коврике;

· регулировка должна производиться одной рукой. Вторая рука должна находиться в это время за спиной;

· регулировка должна производиться под наблюдением второго лица, имеющего диэлектрические перчатки и знакомого с правилами оказания первой помощи при поражениях электротоком.

Во время грозы или при ее приближении эксплуатация КЛ должна быть прекращена, а аппаратура обесточена.

В соответствии с пунктом 16.1.1. СНиП 12-04-2002 при выполнении электромонтажных и наладочных работ следует предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, которые связаны с характером работы:

· «повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

· расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более;

· вредные вещества;

· пожароопасные вещества;

· острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок;

· подвижные части инструмента и оборудования;

· движущиеся машины и их подвижные части».

Согласно пункту 16.1.2. СНиП 12-04-2002 при наличии опасных и вредных производственных факторов, указанных в пункте 6.1.1 СНиП 12-04-2002, безопасность электромонтажных и наладочных работ должна обеспечиваться на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и другое) следующих решений по охране труда:

«дополнительные защитные мероприятия при выполнении работ в действующих установках;

меры безопасности при выполнении пусконаладочных работ;

меры пожарной безопасности».

В помещениях, где проводится сборка КЛ, до начала работ по пайке необходимо закончить отделочные работы, провести испытания системы вентиляции, отопления и освещения.

В соответствии с пунктом 16.2.7. СНиП 12-04-2002 при протягивании кабеля через проемы в стенах работникам следует находиться по обе стороны стены, а расстояние от стены до крайнего положения рук работников должно быть не менее 1 метра.

Рабочее напряжение на вновь смонтированный КЛ подается по решению рабочей комиссии, а в случае необходимости устранения выявленных недоделок КЛ следует отключить и перевести в разряд недействующих путем отсоединения кабелей.

Неотключенные токоведущие части необходимо закоротить и заземлить на все время выполнения работ по ликвидации недоделок.

Соблюдение всеми сотрудниками технологической, производственной и трудовой дисциплины ведет к предупреждению и сокращению производственного травматизма [15].

4.2 Расчет искусственного освещения

Комфортность рабочего места неотделима от качественного освещения, благодаря нему можно быстро и правильно различить яркость, цвет и форму предметов обстановки или оборудования, с которым работает человек. При этом глаза не должны перенапрягаться и уставать. Чтобы достичь зрительного комфорта, нужно выдержать на определённом уровне множество светотехнических параметров: оптимальную освещённость, слепящее действие, гармоничное распределение яркости света по основным поверхностям помещения, правильную цветопередачу, тенеобразование и многое другое. Обеспечивают всё это грамотно выбранные светильники.

Неправильная эксплуатация осветительных установок в пожароопасных местах может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба (прямым и отраженным), искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. В спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей. Для естественного освещения характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы. Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных окнах; верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролётов зданий; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое. По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух типов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяют на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри помещений не допускается.

К современному производственному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера:

· при организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах;

· производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней;

· для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов;

· осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара;

Для помещения кузова автомобиля, в котором используется линейный коммутатор, определяющим фактором освещения является планировка помещения, включающая искусственное освещение, так как естественное освещение отсутствует (см. рис.4.2.1.).

Рис. 4.2.1. Схема освещения кузова автомобиля

Назначение искусственного освещения - создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами:

· номинальное напряжение питания U (В);

· электрическая мощность лампы Р (Вт);

· световой поток, излучаемый лампой Ф (лм), или максимальная сила света J (кд);

· световая отдача Ф/Р(лм/Вт), т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности;

· срок службы лампы и спектральный состав света.

Задачи светотехнического расчёта:

· определение мощности ламп для получения заданной освещённости при выбранном расположении светильников;

· определение числа светильников известной мощности для получения заданной освещённости;

· определение расчётной освещённости при известном типе, мощности и расположении светильников.

При расчете искусственного освещения необходимо решить следующие вопросы:

· выбор типа источников света;

· выбор системы освещения (сочетание общего и местного освещения);

· выбор типа светильника с учетом характеристик светораспределения, конструктивного исполнения в соответствии с требованиями взрыво- и пожаробезопасности;

· выбор схемы расположения светильников. Основные требования при этом - доступность для обслуживания и освещение от светильников должно быть равномерным.

Для расчета общего равномерного освещения основным является метод светового потока.

Метод светового потока (коэффициент использования), учитывает световой поток, отраженный от потолка и стен [16].

Световой поток светильника с лампами накаливания рассчитывают по формуле:

Ф = (E*A*z*Кз)/(N*), где

E - заданная минимальная освещенность в соответствие с САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03, лк. [17];

А - освещаемая площадь, кв.м.;

z - коэффициент неравномерности освещения;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности из-за загрязнения и старения лампы;

N - число светильников (намеченное до расчета);

- коэффициент использования осветительной установки, значение этого коэффициента определяется в зависимости от индекса помещения.

Индекс помещения рассчитывается по формуле:

I = (a*b)/(h*(a+b)), где

a и b - длина и ширина помещения, м;

h - расчетная высота, м.

Рассчитаем осветительную установку для освещения лаборатории, которая имеет следующие размеры и параметры:

длина a = 2,4 м.;

ширина b = 1,8 м.;

высота h = 0,5 м.;

коэффициенты отражения от потолка, стен, пола соответственно:

Qп.= 70%; Q стен= 50%; Q пола= 30%. Затенения рабочих мест нет.

Находим индекс помещения:

I = (a*b)/(h*(a+b)) = (2,4*1,8)/(0,5*(2,4+1,8)) = 2,05.

По справочнику выбираем индекс помещения I = 2. Принимаем коэффициент неравномерности освещения z = 1,15. Определяем необходимый световой поток: Ф = (300*4,32*1,15*1,25)/0,73 = 2552.

Для искусственного освещения кузова автомобиля выбираем лампу накаливания типа А мощностью 100 Вт и световым потоком Фл = 1350 лм в светильниках НБО06. Данный светильник имеет высокую светоотдачу и продолжительный срок службы.

В светильнике устанавливаем одну лампу. Тогда количество светильников:

N = Ф/(Фл*n) = 2552/(1350*1) = 1,9,

т.е. будем использовать 2 светильника.

Делаем параллельное расположение светильников так, чтобы ненужный светильник можно было выключать по мере его ненадобности [18].

Заключение. В разделе «Охрана труда» дипломного проекта были описаны меры безопасности, необходимые при настройке и регулировке линейного коммутатора и дан расчет искусственного освещения, требуемого при его эксплуатации.

Заключение

В результате проделанной работы разработана конструкция модулей коммутации линейного коммутатора, отвечающая всем указанным в ТЗ требованиям. Произведена компоновка модулей. Выбран способ размещения элементов на двух платах в модуле НГТУ.468345.110-01 и выбран способ крепления верхней платы к нижней. Конструкция модулей получилась ремонтопригодной и безопасной для эксплуатации.

В работе произведён расчёт вибропрочности узла печатной платы, определена её собственная и резонансная частота колебаний и выбран вариант крепления платы.

Далее сделан расчёт размерной цепи установки верхней платы на нижнюю, где был обеспечен необходимый зазор между краями монтажных отверстий верхней и нижней платы для установки винта.

Затем был сделан расчёт надёжности, по результатам которого была определена наработка на отказ и вероятность безотказной работы в течение 24 часов.

Также в работе произведено проектирование технологического процесса изготовления модулей, расчет экономической эффективности и безопасности эксплуатации.

В конечном итоге в КОМПАСе были разработаны необходимые чертежи: сборочные чертежи и спецификации, чертежи печатных плат, деталей, ведомости покупных изделий и электрические принципиальные схемы с перечнями элементов. Эти чертежи представлены на слайдах в PowerPoint.

Список литературы

1. Краткий справочник конструктора радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Р.Г. Варламова. М., «Сов. Радио», 1973. - 856 с.

2. Н.Филенко. Припои, флюсы, способы пайки. http://sterr.narod.ru/tech/pripoy.htm

3. Провода монтажные теплостойкие с изоляцией из фторопласта МГТФ, МГТФЭ. ТУ 16-505.185-71 http://www.niki.ru/production/opisanie/kab_mont/nv/mgtf/

4. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции.

5. РД-50-708-91. Инструкция. Платы печатные. Требования к конструированию.

6. Типовой маршрут проектирования печатной платы в системе P-CAD. http://cadcity.ru/content/view/462/19/

7. В.Б. Карпушин. Вибрации и удары в радиоаппаратуре. М., «Сов. Радио», 1971.

8. ГОСТ 16320-80 “Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей.”

9. С.Ф. Прытков. Надежность электрорадиоизделий. 2002 - 574 с.

10. «КОМПАС». Программное обеспечение для строительного проектирования. http://www.aist.com.ua/products/kompas/

11. Поверхностный монтаж (SMD). http://www.pantes.ru/pcb/smd

12. От конструкторской спецификации до выпуска изделия. 2000-2006, Consistent Software Distribution. http://www.technologics.ru/program/info/text_15781.html?tmp=12127515762

13. Технико-экономическое проектирование РЭС: Методическое пособие. http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=12083&p_page=5

14. Охрана труда и техника безопасности. http://www.znakcomplect.ru/

15. Электромонтажные и наладочные работы. http://rosec.ru/glavbuh/articles/22022007/index2.wbp

16. В. Лаврус. Искусственное освещение. http://n-t.ru/tp/it/io.htm

17. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

18. Справочная книга по светотехнике. Под ред. Ю.Б. Айзенберга. М., Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.

19. ГОСТ 29137-91. Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования.

20. ГОСТ 23587-96. Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к разделке монтажных проводов и креплению жил.

21. ОСТ 107.9.4003-96. Покрытия лакокрасочные. Технические требования к технологии нанесения

Размещено на Allbest.ru